Энергосберегающие технологии США

Энергосберегающие технологии США

       Возрастающие с каждым годом выработка и потребление энергии в мире создают необходимые условия для ускорения научно-технического прогресса, который позволяет улучшать благосостояние людей планеты. Но вместе с тем возрастающие объемы потребления энергии требуют все больших и больших объемов углеводородного сырья, запасы которого не безграничны. Мировой энергетический кризис 1973 – 1974 гг. заставил многие страны пересмотреть необходимые меры по энергосбережению, снижению энергоемкости ВВП и увеличению обеспеченности топливно-энергетическими ресурсами за счет своих внутренних резервов и возобновляемых источников энергии.
        Главным фактором, обусловливающим необходимость энергосбережения, является истощаемость запасов органического топлива. По оценкам экспертов, при современном уровне добычи мировых запасов угля хватит на 600 – 1000 лет, нефти 150 – 250 лет и газа 120 – 300 лет. Как следствие, в будущем можно ожидать постоянного роста цен на нефть и газ. Решение данной проблемы предусматривает проведение жесткой политики энергосбережения, основанной на использовании энергосберегающих технологий, ядерной энергетики, альтернативных источников энергии, и прежде всего, возобновляемых, к которым относятся солнечная, ветряная и геотермальная энергия, биомасса, малая и крупная гидроэнергетика, энергия океана. 

       Под энергосбережением понимается реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов (совокупности природных и производственных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем развитии техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности) и на вовлечении в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.
        К энергосберегающим технологиям относятся новые или усовершенствованные технологические процессы, характеризующиеся более высоким коэффициентом полезного использования топливно-энергетических ресурсов.

        В мировой экономике энергосбережение за последние годы проявляет себя как самое надежное средство решения глобальной энергетической проблемы, которая характеризуется снижением запасов и исчерпаемостью невозобновляемых топливно-энергетических ресурсов, экологическими проблемами, связанными со снижением выбросов парниковых газов.
       Опыт развитых стран показывает, что вложение средств в энергосбережение стало полноправной альтернативой строительству энергетических объектов, а в ряде случаев даже более целесообразным.

        В мировой практике для достижения целей в области энергосбережения применяется широкий комплекс мер.
Приближающаяся угроза топливного «голода», а также загрязнение окружающей среды и тот факт, что прирост потребности в энергии значительно опережает прирост ее производства, вынуждает многие страны с новых позиций обратить внимание на альтернативные источники энергии.

       Согласно прогнозу Мирового Энергетического Совета (МИРЭС), на долю альтернативных источников энергии в 2020 г. будет приходиться 1150 - 1450 млн. тонн условного топлива (5,6 - 5,8% общего энергопотребления). При этом прогнозируемая доля их отдельных видов составит: биомасса - 35%, солнечная энергия - 13%, гидроэнергия - 16%, ветроэнергия - 18%, геотермальная энергия - 12%, энергия океана - 6%.

       В настоящее время политика развитых стран по отношению к целям и задачам энергоэффективности и энергосбережения и расширения использования возобновляемых источников энергии базируется на сочетании поощрения инвестиций в энергосберегающие технологии и создания стимулов к их применению, в том числе налоговых режимов и субсидирования, особенно в странах Европы и США. 
        В развивающихся странах важную роль в распространении энергоэффективных технологий и расширения использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии играют программы кредитования и субсидирования международных финансовых организаций и экспортно-импортных агентств.

        Современный этап развития мировой энергетики характеризуется ускоренным ростом энергетической эффективности. В большинстве промышленно развитых стран стремление повысить энергоэффективность приобрело характер национальной идеи. Внутренняя государственная политика там направлена на оптимизацию энергозатрат путем энергосбережения и развития возобновляемых источников энергии, а внешняя - на диверсификацию источников поставок и снижения конкурентоспособности энергоизбыточных стран.

       Важнейшими инструментами реализации государственной политики энергосбережения в странах с развитой экономикой являются:
• нормативно-правовая база. К примеру, в США, Японии, Канаде и Нидерландах действуют специальные законы об энергосбережении. В остальных промышленно развитых странах законодательное регулирование в сфере энергосбережения осуществляется с помощью отдельных нормативных актов, правительственных директив, посвященных вопросам экономии топлива и энергии в различных областях.

• ценовая и налоговая политика, направленная на экономическое стимулирование энергосбережения.

       Примером создания эффективного нормативно-правового обеспечения энергосбережения может служить законодательство Соединенных Штатов Америки, где принят ряд принципиальных законов в указанной сфере, явившихся прототипом для разработки энергетического законодательства в других странах.
        Один из основополагающих – закон США 2005 г. «Об энергетике» охватывает всю отрасль энергетики и включает в себя комплекс конкретных программ по внедрению энергосберегающих технологий и новых источников энергии. Среди этих программ следует отметить, к примеру, практику заключения контрактов на энергосбережение. Правительство заключает с организациями контракты на энергосбережение. Причем должно экономиться ежегодно примерно 2,5% топливно-энергетических ресурсов. И если достигается экономия в течение указанного срока (в законе говорится о 2007-2016 годах), тот, кто этого достиг, имеет право на получение соответствующих субсидий и поддержки на федеральном уровне.
       Согласно закону, призванному ускорить разработку и реализацию энергосберегающих технологий, в 2012 г. из возобновляемых источников должно быть произведено 7,5 млрд. галлонов топлива. Поставлена задача обеспечить к 2017 г. производство из доступных в США возобновляемых и альтернативных источников 35 млрд. галлонов топлива. Это позволит сократить потребление нефти на 10%, что приведет к экономии 2 млн. баррелей нефти в день.

       Cтоит также упомянуть о программе «Энергетическая звезда», суть которой состояла в закупках государственными учреждениями и частными компаниями США энергоэффективных товаров. И власти обязывали муниципальные, местные органы закупать товары, только имеющие знак «Энергетическая звезда». Для обеспечения работы программы была разработана целая система по закупке энергоэффективных товаров, маркировке, созданию каталогов энергоэффективных товаров и т.д. 

       Энергетическая система современной Европы характеризуется значительной зависимостью от поставок энергоносителей из-за рубежа. Ее безопасность может обеспечить лишь существенный сдвиг в сторону использования источников возобновляемой энергии с одновременным повышением эффективности энергосбережения.
Об этом свидетельствует активная политика ЕС в данном направлении. Ее первым шагом можно считать принятие в 1997 году так называемой «Белой книги» — документа, в котором ЕС установил цели в области использования возобновляемой энергии. Фактически было определено направление долгосрочной политики в области использования возобновляемых источников энергии и поставлена цель удвоить их использование с 6% (уровень 2000 года) до 12% к 2010 году.

        В США поставлена задача сократить к 2017 году потребление бензина в стране на 20%. Три четверти этого сокращения предполагается обеспечить за счет увеличения использования местных альтернативных и возобновляемых источников энергии, в том числе: этилового спирта, производимого из кукурузы и целлюлозы, метанола, бутанола, биодизельного топлива, водородного топлива и некоторых других энергоносителей.
       Соединенные Штаты считают, что лучший способ укрепить энергетическую безопасность и помочь странам развиваться наряду с охраной окружающей среды и улучшением здравоохранения — внедрять экологически чистые и недорогие технологии в энергетике. При этом необходим диверсифицированный подход, охватывающий обычные, перспективные и возобновляемые виды энергии, а также технологии эффективного использования энергии.
        Правительство США в партнерстве с частным сектором стремится развивать в стране и за рубежом комплекс технологий, которые должны быть постепенно внедрены ко второй половине текущего столетия. К ним относятся новые биологические виды топлива из непродовольственных культур, чистая угольная технология, коммерциализация гибридных автомобилей с подзаряжающимися аккумуляторами, технология водородных топливных элементов, более эффективные и более безопасные ядерные системы, технологии ядерного синтеза. И это лишь основные направления.
       Стратегия сокращения зависимости Америки от нефти, изложенная в Президентской Программе «Передовая энергетическая инициатива», предполагает 22-процентное увеличение финансирования на исследования в области экологически чистой энергии в Министерстве энергетики США. Предусматривается, в частности, увеличить инвестиции в солнечные и ветровые технологии, угольные электростанции без выбросов, чистые ядерные технологии и этанол. 
       Программой предусматривается не только разрабатывать экологически чистые энергетические технологии, но и стремиться сделать их более дешевыми. Именно поэтому правительство США потратило с 2001 года более 15 млрд. долларов на разработку альтернативных источников энергии. Это финансирование способствовало резкому снижению стоимости возобновляемой энергии. Объем частных инвестиций реагирует на рост стоимости обычной энергии. В 2005 году новые капиталовложения в технологии производства возобновляемой энергии составили 44 млрд. долларов. Теперь на долю этих технологий приходится примерно 20-25 процентов мировых инвестиций в энергетику.
         Стремясь разрабатывать новые источники энергии, Соединенные Штаты работают над тем, чтобы сократить потребление энергии. Ведущим примером этих усилий является поддерживаемая правительством США упомянутая выше программа «Энергетическая звезда», которая помогает предприятиям и гражданам охранять окружающую среду путем максимально эффективного использования энергии. С помощью этой программы американцы только в 2005 году сэкономили достаточно энергии для того, чтобы избежать выбросов парниковых газов, эквивалентных выбросам из 23 млн. автомобилей, и при этом сократили свои коммунальные платежи на 12 млрд. долларов, или 4 процента общего годового спроса на электроэнергию в Соединенных Штатах.

        Большинство рассматриваемых сегодня сценариев развития мировой энергетики опирается на гипотезу об эволюционном характере происходящих технологических изменений, которая предполагает постепенное замещение традиционных энергоресурсов по мере их истощения или удорожания. Однако плавный ход развития событий может быть нарушен в результате появления принципиально новых и оправданных с экономической точки зрения источников энергии.
        Значительное расширение масштабов возобновляемых источников энергии во всем мире потребует проведения инновационных стратегий со стороны правительств, наличия стабильного и предсказуемого инвестиционного климата и передачи технологий развивающимся странам.
        Имеются три основные движущие силы, заставляющие страны использовать возобновляемые источники энергии.
Первой из них является энергетическая безопасность, направленная на обеспечение независимости от стран – экспортеров энергоресурсов.
        Второй – экологическая безопасность, связанная с беспокойствами по поводу глобального изменения климата. Источники возобновляемой энергии дают возможность обеспечивать энергетические потребности, сокращая при этом выбросы парниковых газов в атмосферу.
       Третьей движущей силой является себестоимость возобновляемых источников энергии, которая должна сокращаться по мере совершенствования энергосберегающих технологий.
Неравномерное распределение возобновляемых ресурсов по странам мира и даже внутри отдельных стран затрудняет выработку единой широкомасштабной политики в этой сфере.
       Так, на территории США имеется множество локальных зон с присущими только им специфическими источниками возобновляемой энергии. Например, солнечная энергия больше всего используется на Юго-западе, энергия ветра наиболее широко применяется в районе Великих равнин и в горах, а геотермальная используется на Западе страны.

       Среди возобновляемых источников одно из первых мест занимает ветроэнергетика.

       Так, в США в 2006 году общая установленная мощность ветряных энергоустановок составила 9149 мегаватт. Благодаря последним технологическим достижениям конкурентоспособность ветроэнергетики постоянно растет, что обеспечивает рост ее производства.

       Свою энергетическую программу Б. Обама сформулировал еще во время предвыборной кампании и, не смотря на кризис, в нее не было внесено существенных изменений. На реализацию новой энергетической политики планируется выделить из стабилизационного фонда около 80 млрд долл. США (7% от 1,1 трлн долл. США, предназначенных для всех антикризисных программ).

Предусматривается достижение 6 главных целей:

                    сокращение выбросов углекислого газа,

                    субсидирование чистых энергетических технологий,

                    поддержка производства биотоплива,

                    достижение независимости от импорта топлива,

                    повышение энергоэффективности экономики,

                    восстановление лидерства в международных климатических программах.

        Для обеспечения эффективности энергосберегающей политики США необходимо ускоренное проведение исследований, разработки и внедрения технологий, которые либо повышают эффективность энергосбережения, либо предусматривают использование возобновляемых источников энергии. При наличии разнообразных технологий и стимулов рынки смогут более эффективно и гибко осуществлять поиск наиболее экономичных путей решения проблемы глобального изменения климата планеты.

         Возобновляемые источники энергии, такие как ветер, фотоэлектрические элементы

,

геотермальная энергия ,

биомасса

  солнечная, гидроэнергия -- источники экологически чистой энергии и не требуют использования обычных видов топлива, таких как уголь или нефть, применение которых связано с выбросом в атмосферу огромного количества углекислого газа.

          К 2010 г. объемы выбросов углеродсодержащих соединений в атмосферу в электроэнергетике США могут быть сокращены на 186 млн. тон в год. Обеспокоенность эмиссией углеродсодержащих соединений будет способствовать более активному использованию энергии ветра, сжиганию угля в сочетании с биомассой на электростанциях, повышению эффективности работы электростанций, продлению срока работы АЭС и более широкому использованию гидроэнергетики. Замена угля природным газом для производства электроэнергии на некоторых электростанциях, закрытие устаревших электростанций, работающих на угле, строительство новых турбин и электростанций с комбинированным циклом и более широкое применение газа для производства электроэнергии может оказаться вполне рентабельным делом. Однако, для достижения значительного сокращения эмиссии углеродсодержащих соединений при производстве и использовании электроэнергии правительство США, помимо прочих мер, должно будет расширить исследования в области возобновляемых источников энергии и передовых технологий использования ископаемых энергоресурсов.

        Предполагаемая перестройка электроэнергетической отрасли США принесет ощутимые экологические результаты как через рыночные механизмы, так и шаги, направленные на привлечение дополнительных инвестиций для развития энергосберегающих технологий и возобновляемых источников энергии. Программа реформ, недавно предложенная администрацией Клинтона, предполагает разработку долевого норматива использования возобновляемых источников энергии и создание фонда общественной поддержки. Введение долевого норматива использования возобновляемых источников энергии обеспечит дополнительно определенный минимальный уровень производства электроэнергии в США за счет использования возобновляемых источников энергии. Это будет достигаться за счет того, что поставщики электроэнергии будут обязаны производить определенный процент электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии, альтернативных гидроэлектроэнергии -- ветра, солнца, биомассы и геотермальных источников. Фонд общественной поддержки будет ежегодно выделять штатам до 3 млрд. долларов для поддержки малоимущих слоев населения, осуществления программ энергосбережения, обучения потребителей и разработки и демонстрации новых технологий, в частности, с использованием возобновляемых источников энергии.